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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steinformmaschine mit einem Maschinengestell, an dem wenigstens eine Hubvorrichtung für ein Tragelement angeordnet ist, wobei das Tragelement über eine Linearführung beweglich am Maschinengestell gelagert ist, die wenigstens ein Längsführungselement und ein damit zusammenwirkendes Führungsmittel aufweist.
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Aus dem Stand der Technik sind Steinformmaschinen in diversen Ausführungsformen bekannt. Im Wesentlichen geht es darum, in einem getakteten Prozess eine Steinform bereitzustellen, ein Betongemenge in die Formnester der Steinform einzufüllen, das Betongemenge mit einem Stempel und/oder einer Rütteleinrichtung zu verdichten und anschließend die dadurch erstellten Betonendprodukte, die sogenannten Formlinge, zu entformen.
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Hierbei hat es sich bewährt, die Steinformmaschinen mit Unterlagspaletten zu beschicken und die Steinform auf die Unterlagspaletten abzusenken. Im Allgemeinen ist die Steinform als eine nach oben und unten offene Form ausgebildet.
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Das Betongemenge wird dann aus wenigstens einem Betonbunker in wenigstens einen Füllwagen abgefüllt und von dort aus in die Formnester der Steinform eingelassen. Anschließend wird die Unterlagspalette mit Hilfe einer Rütteleinheit bewegt und/oder der Stempel in die Steinform auf den frischen Beton abgesenkt. Hierdurch wird der Beton in der Steinform verdichtet. Zentriervorrichtungen können für eine genaue Positionierung zwischen Steinform und Stempel sorgen. Um Querbelastungen der Zentriervorrichtungen zu reduzieren, können außerdem Schwimmebenen am Stempel und/oder der Steinform eingeführt werden, wie es beispielsweise die gattungsbildende
DE 10 2008 017 964 A1 beschreibt. Im nächsten Schritt werden der Stempel und die Steinform wieder angehoben und die Unterlagspalette mit den Formlingen wird der Steinformmaschine entnommen. Um die Formlinge besser aus der Steinform heraus zu lösen, kann der Stempel alternativ in der abgesenkten Position gehalten werden, während die Steinform angehoben wird. In der
DE 862 422 B wird beispielsweise eine solche Vorrichtung beschrieben. Um Formlinge mit einer größeren Genauigkeit zu produzieren, kann der Formling nach der Verdichtungsphase mit einer Abziehvorrichtung auf das gewünschte Maß gebracht werden, bevor er entformt wird. Eine solche Vorrichtung ist in der
DE 199 24 926 C1 beschrieben.
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Zum Bewegen der beweglichen Bauteile, wie etwa der Steinform oder des Stempels, weisen derartige Steinformmaschinen heutzutage üblicherweise wenigstens eine Hubvorrichtung, wie etwa einen Hydraulikzylinder, auf. Diese wirkt meist über wenigstens ein Tragelement auf das anzuhebende Bauteil, wie etwa eine Steinform oder einen Stempel, ein.
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Das Tragelement kann in der Art einer Traverse ausgestaltet sein. Es wird üblicher Weise über eine Linearführung an Längsführungselementen, beispielsweise an Wellen, geführt. Hierzu weist es wenigstens ein mit dem Längsführungselement zusammenwirkendes Führungsmittel, beispielsweise ein Gleitlager, eine Buchse oder dergleichen, auf.
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In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass gerade die schweren beweglichen Bauteile wie die Steinform oder der Stempel zum Verkanten oder Klemmen in ihren Führungen neigen. Durch ein solches Verkanten erhöht sich beispielsweise der Verschleiß der Lager, was wiederum zu erhöhten Standzeiten der Maschine führt.
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Um derartige Probleme weitestgehend zu vermeiden, hat sich der Einsatz spezieller Hubvorrichtungen für die Tragelemente bewährt. Diese Hubvorrichtungen bestehen zumeist aus einem Antrieb, der eine an der oberen Seite des Maschinengestells festgelegte Ausgleichsschwinge derart bewegt, dass das über eine Verbindungsstange mit der Schwinge verbundene Tragelement vertikal entlang der Längsführungen bewegt wird. Zumeist werden im Stand der Technik je zwei seitlich am Maschinengestell angeordnete Hubvorrichtungen pro Tragelement verwendet.
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Diese aus dem Stand der Technik bekannte Lösung bedarf jedoch einer Vielzahl an beweglichen Teilen und entsprechenden Lagern sowie zweier Antriebe pro Tragelement, wodurch sich zum einen die Herstellungs- und Anschaffungskosten für die Steinformmaschine und die damit verbundenen Wartungs- und Instandhaltungskosten erheblich erhöhen. Zum anderen ist die Konstruktion und Auslegung einer solchen Maschine relativ aufwändig und es ergibt sich ein hoher Platzbedarf für die einzelnen Komponenten.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Steinformmaschine aufzuzeigen, die bei gleicher Qualität der Führung des wenigstens einen beweglichen Teils einfacher aufgebaut ist und kostengünstiger hergestellt werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Steinformmaschine gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Steinformmaschine unterscheidet sich von den eingangs beschriebenen Steinformmaschinen dadurch, dass am Tragelement ein erstes Längsführungselement befestigt ist. Das erste Längsführungselement ist über ein am Maschinengestell angeordnetes Gestell-Führungsmittel beweglich gelagert. Am Maschinengestell ist ein zweites Längsführungselement angeordnet, an dem das Tragelement über ein an ihm angeordnetes Tragelement-Führungsmittel beweglich gelagert ist.
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Dies hat den Vorteil, dass die Führungselemente nicht mehr wie bislang in Führungsrichtung auf gleicher Höhe liegen, sondern in Führungsrichtung beabstandet angeordnet sind. Dem liegt die Idee zugrunde, die Bauhöhe der Steinformmaschine dazu zu nutzen, eine weite Spreizung der Lagerung des entsprechenden Tragelements zu erreichen. Durch die nun vorgestellte Lösung gelingt es auch in einer extremen Stellung des Tragelements, beispielsweise vollständig angehoben, einen Abstand zwischen dem Gestell-Führungsmittel und dem Tragelement-Führungsmittel darzustellen, der wenigstens der Stärke bzw. Höhe des Maschinengestells entspricht. Somit sind die Führungspunkte des Tragelements in vertikaler Richtung immer voneinander beabstandet, wodurch das Tragelement räumlich stabilisiert wird. Ein Verkanten beim Absenken oder Anheben des Tragelements wird somit vermieden.
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Es bedarf daher auch keiner Ausgleichsschwinge und keines Verbindungsstabs mehr, da der Antrieb direkt am Tragelement angreifen kann. Das Weiteren können so auch kleinere Führungsmittel verbaut werden, da ein langer Führungsweg innerhalb der Führungsmittel zur Stabilisierung des Tragelements nicht notwendig ist.
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Zweckmäßigerweise ist bzw. sind am Maschinengestell als wenigstens eine Hubvorrichtung eine Formhubvorrichtung für ein Formtragelement und/oder eine Stempelhubvorrichtung für ein Stempeltragelement angeordnet.
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Es ist von Vorteil, wenn das am Formtragelement befestigte erste Längsführungselement der Formhubvorrichtung zugleich das zweite Längsführungselement der Stempelhubvorrichtung bildet und/oder das am Stempeltragelement befestigte erste Längsführungselement der Stempelhubvorrichtung zugleich das zweite Längsführungselement der Formhubvorrichtung bildet. Die beiden unterschiedlichen Führungen werden also quasi ineinander geschachtelt. Dies spart Bauteile, da keine eigene Führung und auch kein separates Längsführungselement für die Stempelhubvorrichtung bzw. für die Formhubvorrichtung vorgesehen werden müssen.
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Vorteilhafterweise sind am Tragelement zwei erste Längsführungselemente befestigt und/oder zwei Tragelement-Führungsmittel angeordnet. Folglich ist das Tragelement also mit zwei Längsführungselementen geführt, die ihrerseits wieder über wenigstens ein Gestell-Führungsmittel beweglich am Maschinengestell gelagert sind. Dadurch ergeben sich wenigstens zwei Führungspunkte, die nicht in einer horizontalen Ebene mit den Führungspunkten der Tragelement-Führungsmittel liegen. Dies erlaubt eine noch bessere räumliche Stabilisierung des Tragelements in der Führung.
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Zweckmäßigerweise sind am Tragelement die zwei ersten Längsführungselemente und/oder die zwei Tragelement-Führungsmittel diagonal gegenüberliegend angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Tragelemente ebenfalls räumlich noch besser stabilisiert werden.
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Ferner kann es von Vorteil sein, wenn am Maschinengestell zwei Gestell-Führungsmittel für ein Längsführungselement angeordnet sind. Somit wird das Längsführungselement an zwei räumlich getrennten Punkten im Gestell geführt. Dadurch kann sich das Längsführungselement noch weniger verbiegen, sodass eine Verkantung des Tragelements noch sicherer vermieden werden kann, was sich wiederum positiv auf den Verschleiß des Führungselements und der Führungsmittel auswirkt.
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Es ist vorteilhaft, wenn das wenigstens eine Längsführungselement als Welle, Stange, Schiene oder Nut in einem Träger des Maschinengestells ausgebildet ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das wenigstens eine Führungsmittel eine Ausnehmung, Buchse, Käfigführung, Backenführung, Feder oder einen Wälzkörper zur Führung des ihm zugeordneten Längsführungselements aufweist.
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Zweckmäßigerweise ist wenigstens ein erstes Längsführungselement mittels eines lösbaren Feststellmittels an einem Tragelement befestigt und wenigstens ein zweites Längsführungselement mittels eines feststellbaren Führungsmittels am Maschinenrahmen geführt. So kann das erste Längsführungselement durch Lösen des Feststellmittels zu einem zweiten Längsführungselement gemacht werden und das zweite Längsführungselement durch Feststellen des Führungsmittels zu einem ersten Längsführungselement gemacht werden. Somit können die Längsführungselemente eines Tragmittels gegen das des anderen Tragmittels beispielsweise bei Verschleißerscheinungen getauscht werden. Ferner ergibt sich so auch die Möglichkeit, einzelne Längsführungselemente, beispielsweise im Rahmen von Wartungsarbeiten, auszutauschen, ohne dass die Steinformmaschine zu größeren Teilen auseinandergebaut werden müsste. Als feststellbares Führungsmittel kann beispielsweise eine Backenführung vorgesehen sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen schematisch:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steinformmaschine;
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2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Steinformmaschine mit angehobenem Stempeltragelement;
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3 die in 2 angedeutete Schnittdarstellung entlang der Linie A-B;
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4 den in 2 gezeigten Querschnitt der erfindungsgemäßen Steinformmaschine mit abgesenktem Stempeltragelement; und
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5 die in 4 angedeutete Schnittdarstellung entlang der Linie E-F.
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In den 1 bis 5 ist eine erfindungsgemäße Steinformmaschine 1 in mehreren Ansichten und Betriebszuständen gezeigt. Die Steinformmaschine 1 weist ein Maschinengestell 2, 3 mit einem beweglichen Hauptrahmen 2 und einem statischen Rahmen 3 auf. An dem beweglichen Rahmen 2 sind eine Formhubvorrichtung 4 und eine Stempelhubvorrichtung 5 angeordnet. Mit der Formhubvorrichtung 4 und der Stempelhubvorrichtung 5 sind ein Formtragelement 6 bzw. ein Stempeltragelement 7 über Linearführungen beweglich am Maschinengestell 2, 3 gelagert. In der erfindungsgemäßen Steinformmaschine werden hierfür Wellenführungen eingesetzt, wobei auch andere Arten von Linearführungen einsetzbar sind.
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Wie man insbesondere in 1 erkennen kann, umfasst die Linearführung des Formtragelements 6 zwei erste Längsführungselemente 8a und zwei zweite Längsführungselemente 9a, welche sich diagonal am Maschinengestell 2, 3 gegenüberliegen. Gleiches gilt für die Linearführung des Stempeltragelements 7, welche ebenfalls zwei erste Längsführungselemente 8b und zwei zweite Längsführungselemente 9b umfasst, wobei die ersten Längsführungselemente 8b des Stempeltragelements 7 den zweiten Längsführungselementen 9a des Formtragelements 6 entsprechen und umgekehrt. Der Einfachheit halber werden die Linearführung nun anhand von nur jeweils einem ersten Längsführungselement 8a, 8b und einem zweiten Längsführungselement 9a, 9b näher erläu- tert.
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Wie in den Schnittansichten der 2 bis 5 dargestellt, ist das erste Längsführungselement 8a des Formtragelements 6 an diesem über ein lösbares Feststellmittel 16, beispielsweise über eine feststellbare Backenführung, befestigt. Das Formtragelement 6 wird über ein Tragelement-Führungsmittel 14 an dem zweiten Längsführungselement 9a des Formtragelements 6 geführt, wobei das Tragelement-Führungsmittel 14 beispielsweise als feststellbare Backenführung oder als Gleitlager ausgeführt sein kann.
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Die Linearführung des Stempeltragelements 7 weist ein feststellbares Führungsmittel 17 auf, an welchem das erste Längsführungselement 8b des Stempeltragelements 7 befestigt ist. Das lösbare Feststellmittel 17 kann beispielsweise eine feststellbare Backenführung sein. Die Führung des Stempeltragelements 7 am zweiten Längsführungselement 9b des Stempeltragelements 7 erfolgt über ein Tragelement-Führungsmittel 15, welches beispielsweise ebenfalls als feststellbare Backenführung oder auch als Gleitlager ausgeführt sein kann.
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Das erste Längsführungselement 8a, 8b und das zweite Längsführungselement 9a, 9b des Formtragelements 6 bzw. des Stempeltragelements 7 werden in jeweils zwei Gestell-Führungsmitteln 10, 11, 12, 13 geführt.
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Diese Gestell-Führungsmittel 10, 11, 12, 13 können beispielsweise als Gleitlager ausgeführt sein. Die oberen Gestell-Führungsmittel 10, 11 sind am beweglichen Rahmen 2 angeordnet und die unteren Gestell-Führungsmittel 12, 13 sind am statischen Rahmen 3 angeordnet. Wie aus den 2 bis 5 gut erkennbar, sind die Gestell-Führungsmittel 10, 11, 12, 13 immer von den Tragelement-Führungsmitteln 14, 15 bzw. den lösbaren Feststellmitteln 16, 17 beabstandet. Somit ergeben sich nicht nur im Wesentlichen auf einer Höhe angeordnete Führungspunkte für die Führung des Formtragelements 6 bzw. des Stempeltragelements 7, sondern vertikal beabstandet angeordnete Führungspunkte. Es ergibt sich also eine in Führungsrichtung (hier in vertikaler Richtung) weite Spreizung der Lagerung bzw. Führung des Formtragelements 6 bzw. des Stempeltragelements 7 durch Ausnutzung der Bauhöhe der Steinformmaschine 1.
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Die Formhubvorrichtung 4 weist zur Bewegung des Formtragelements 6 zwei direkt am Formtragelement 6 angreifende Formhubzylinder 18 auf. Die Formhubzylinder 18 sind jeweils seitlich am beweglichen Rahmen 2 der Steinformmaschine 1 zwischen einem ersten Längsführungselement 8a und einem zweiten Längsführungselement 9a des Formtragelements 6 angeordnet, wie man insbesondere in 1 gut erkennen kann.
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Zur Bewegung des Stempeltragelements 7 weist die Stempelhubvorrichtung 5 einen mittig am beweglichen Rahmen 2 der Steinformmaschine 1 angeordneten Stempelhubzylinder 19 auf, wobei der Stempelhubzylinder 19 direkt am Stempeltragelement 7 angreift. Da durch die Bewegung des Stempeltragelements 7 die ersten Längsführungselemente 8b mitbewegt werden, befinden sich unterhalb des statischen Rahmens 3 zwei Ausnehmungen 20, in welche die ersten Längsführungselemente 8b bei abgesenktem Stempeltragelement 7 hineinragen (siehe 4 und 5). Es ist aber auch durchaus denkbar, die Höhe des statischen Rahmens 3 so zu wählen, dass die Ausnehmungen 20 entfallen könnten.
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Im Folgenden wird nun exemplarisch die Erzeugung der Formlinge 21 mit einer erfindungsgemäßen Steinformmaschine 1 und die entsprechenden Bewegungen des Formtragelements 6 bzw. des Stempeltragelements 7 beschrieben.
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Zunächst wird die Steinformmaschine 1 mit einer Unterlagspalette 22 beschickt. Die Unterlagspalette 22 kommt zentral in der Steinformmaschine 1, zumeist auf einer Rütteltischeinheit, zum Stehen. Anschließend wird eine nach oben und unten offene Steinform 23 auf die Unterlagspalette 22 abgesenkt. Hierzu ist die Steinform 23 am Formtragelement 6 befestigt. Durch Betätigen der Formhubzylinder 18 wird das Formtragelement 6 abgesenkt. Dabei werden die ersten Längsführungselemente 8a mitbewegt, da diese über die lösbaren Feststellmittel 16 am Formtragelement 6 befestigt sind. Die zweiten Längsführungselemente 9a bewegen sich nicht, wobei das Formtragelement 6 an diesen mittels der Führungsmittel 14 geführt wird. Anschließend wird Beton über Füllwägen in die Formnester der Steinform 23 gefüllt. Dieser Zustand mit befüllten Formnestern der Steinform 23 ist in den 2 und 3 dargestellt.
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Nach Befüllung der Steinform 23 wird das Stempeltragelement 7 abgesenkt, sodass die am Stempeltragelement 7 befestigten Stempel 24 den Beton in der Steinform 23 verdichten. Eine Verdichtung des Betons kann zusätzlich aber auch alternativ durch vertikale Anregung über die Rütteltischeinheit erfolgen, Die Bewegung des Stempeltragelements 7 erfolgt über die Betätigung des Stempelhubzylinders 19. Da die ersten Längsführungselemente 8b, die gleichzeitig die zweiten Längsführungselemente 9a des Formtragelements 6 sind, am Stempeltragelement 7 über die lösbaren Feststellmittel 17 befestigt sind, werden diese bei einer Bewegung des Stempeltragelements 7 mitbewegt. Hierbei werden die zweiten Längsführungselemente 9b, die gleichzeitig die ersten Längsführungselemente 8a des Formtragelements 6 sind, nicht mitbewegt, da das Stempeltragelement 7 an diesen über die Führungsmittel 15 beweglich gelagert ist. Wenn das Stempeltragelement 7 vollständig abgesenkt ist und die Stempel 24 den Beton in Formnestern der Steinform 23 verdichten, ragen die unteren Enden der ersten Längsführungselemente 8b des Stempeltragelements 7 in die Ausnehmungen 20 hinein. Dieser Zustand ist in 4 und 5 dargestellt.
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Danach wird zuerst das Stempeltragelement 7 wieder angehoben, wobei die ersten Längsführungselemente 8b des Stempeltragelements 7 wieder mitbewegt werden. Anschließend wird die Steinform 23 von der Unterlagspalette 22 durch Anheben des Formtragelements 6 abgehoben und die Formlinge 21 werden entformt. Hierbei werden die ersten Längsführungselemente 8a des Formtragelements 6 ebenfalls wieder mitbewegt. Die Unterlagspalette 22 mit den Formlingen 21 kann dann aus der Steinformmaschine 1 entnommen werden und den Folgeprozessen zugeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steinformmaschine
- 2
- beweglicher Hauptrahmen
- 3
- statischer Rahmen
- 4
- Formhubvorrichtung
- 5
- Stempelhubvorrichtung
- 6
- Formtragelement
- 7
- Stempeltragelement
- 8a
- erstes Längsführungselement des Formtragelements
- 8b
- erstes Längsführungselement des Stempeltragelements
- 9a
- zweites Längsführungselement des Formtragelements
- 9b
- zweites Längsführungselement des Stempeltragelements
- 10
- oberes Gestell-Führungsmittel
- 11
- oberes Gestell-Führungsmittel
- 12
- unteres Gestell-Führungsmittel
- 13
- unteres Gestell-Führungsmittel
- 14
- Tragelement-Führungsmittel
- 15
- Tragelement-Führungsmittel
- 16
- lösbares Feststellmittel
- 17
- lösbares Feststellmittel
- 18
- Formhubzylinder
- 19
- Stempelhubzylinder
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Formlinge
- 22
- Unterlagspalette
- 23
- Steinform
- 24
- Stempel
